Uinumise infrapuna termomeeter: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Nii ostis see Lazy Old Geek (L. O. G.) hiljuti AliExpress.com -lt IR -termomooduli MLX90614. Vaata pilte

See on sama tüüpi andur, mida kasutatakse kolmandal pildil näidatud lauba- ja kõrvatermomeetrites. Neid nimetatakse mittekontaktseteks, kuna tegelik andurielement ei puutu tegelikult nahaga kokku.

Tahtsin seda proovida, et mõõta oma naha temperatuuri magamise ajal. Ma arvan, et üldine üksmeel on see, et teie kehatemperatuur langeb magamise ajal ja tõuseb ärgates.

Siin on huvitav artikkel:

www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…

Kuni see jõuab madalaima punktini paar tundi enne ärkamist. “

„Kuna temperatuur on nii tähtis osa magama jäämise määramisel, on huvitav, et kiire silmaliigutuse (REM) une ajal lülituvad teie aju temperatuuri reguleerivad rakud välja ja lasevad teie kehatemperatuuri määrata selle järgi, kui soe või jahe on teie magamistuba.”

Siin on teine:

www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…

„Alates kehatemperatuuri tipust varahommikul kuni madalaima punktini vahetult enne ärkamist kogete kehatemperatuuri langust 2 kraadi Fahrenheiti järgi.

NREM -une ajal langeb nii aju kui ka keha temperatuur. Mida pikem on NREM-une episood, seda rohkem temperatuur langeb. Seevastu aju temperatuur tõuseb REM -une ajal. Keha ja aju temperatuuri kontroll on tihedalt seotud une reguleerimisega.”

Nii et ma tahtsin kogu öö oma kehatemperatuuri mõõta.

Samm: kujundage IR -termomeeter

Minu eesmärk on kasutada MLX90614 IR -temperatuuriandurit koos vahekaugusega, nii et kaugus nahast jääb konstantseks. Nii et ma kannan magamiseks CPAP -maski ja kinnitan sellele IR -anduri. (Tõenäoliselt võiksite lihtsalt kasutada peapaela). Ideaalne asukoht on (ilmselt) ajaline arter, kuid mind huvitavad pigem temperatuuri muutused kui tegelik temperatuur.

Infrapunasensor salvestab kogu öö kindla ajavahemiku järel teavet (alustasin 30 sekundiga, kuid kasutan nüüd 5 minutit). MLX90614 mõõdab ka anduri ümbritsevat temperatuuri.

Kasutan ka ümbritseva ruumi tingimuste jälgimiseks temperatuuri/niiskuse andurit DHT22. Andmed salvestatakse microSD -kaardile.

DS3231 RTC (reaalajas kell) jälgib aega.

TEAVE SEADME kohta:

MLX90614 IR -temperatuuriandur

Pinge: 3V (on olemas ka 5V versioon)

Liides: I2C (SCL/SDA)

Arduino raamatukogu: Adafruit raamatukogu

DS3231 RTC reaalajas kell

Pinge: 3,3-5,5V

Liides: I2C (SCL/SDA)

Omadused: aku varundamine

Arduino raamatukogu:

microSD adapter

Pinge: 3.3V (muudetud)

Liides: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)

Omadused: taseme muunduri IC

Arduino raamatukogu: SPI

DHT22

Pinge: 3,3-6V

Liides: digitaalne ühe juhtmega buss

Funktsioonid:

Arduino raamatukogu: adafruit/DHT-sensor-raamatukogu

3.3 V Micro Pro Arduino

Pinge 3.3V

Omadused: mikrokontroller ATmega32U4

MUUDATUS: DS3231

Minu ostetud AliExpressi moodul peaks olema mõeldud laetava aku LIR2032 kasutamiseks. Laadimisahel ei tööta. Proovisin järele. Umbes päeva pärast oli aku tühi.

Pärast mõningast otsimist Internetist leidsin selle artikli:

www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…

Nõustun selle analüüsiga, kuid arvasin, et LIR2032 laeb piisavalt, kuid mitte ülemäära. Ma eksisin. Minu DS3231, kuigi ka märgitud ZS-042, nagu artiklis, oli tema omast veidi erinev, kuid peaaegu sama. Niisiis keerasin pildil nähtava dioodi jootmata ja paigaldasin CR2032 aku. Ilma dioodita ei proovi moodul akut laadida. Nüüd hoiab DS3231 õiget aega isegi toite väljalülitamisel ja aku peaks aastaid hea olema.

MUUDATUS: microSD -adapter

Nii et ostsin selle microSD -adapteri saidilt AliExpress.com. See on loodud töötama 5 V mikrokontrolleriga ja sisaldab isegi taseme nihutaja IC -d. Oma rakenduse jaoks kasutan 3,3 V võimsust, nii et lühistasin sisendi pingeregulaatori väljundisse. (Tase näib, et 3.3V signaalidega töötab hästi). Märgin 3.3V konversioone kollase küünelakiga. Skeem on lisatud.

Samm: riistvara

RIISTVARA:

Praegu pean seda pigem teostatavusuuringuks, nii et koostasin skemaatilise skeemi ja liimisin skeemi skeemi järgi. Teine pilt näitab peamisi osi.

3. samm: IR ja mask

IR -anduri MLX90614 jaoks ehitasin 4 -juhtmelise kaabli, mis ühendas selle leivaplaadiga. Kuumliimisin IR-anduri külge spaceri. Andur asub vahekauguse servast umbes 2 mm kaugusel.

Kinnitasin IR -anduri tagaküljele kleepuva takjapaela. CPAP -maski küljele kinnitasin kleepuva takjariba. Nüüd hoitakse IR -andurit Velcro abil paigal. CPAP mask hoiab seda minu naha vastu.

FYI: Pärast neid pilte liigutasin anduri paremale küljele, kuna üldiselt leban vasakul küljel ja see oli ebamugav.

Asukoht: Laubatermomeetrit, mida mõnikord nimetatakse ajalise arteri termomeetriks, tuleks pühkida üle otsaesise:

www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…

Lisatud pilt on sellelt veebisaidilt.

Nüüd ma arvan, et minu IR -andur asub rohkem asukohas 12 või 14, kuid minu jaoks ei huvita mind tegelikult temperatuur. Mind huvitavad peamiselt temperatuuri muutused aja jooksul, nii et asukoht ei tohiks olla kriitiline.

Samm: Arduino tarkvara

Visand kasutab aja määramiseks DS3231. Visandil on algusaeg (salvestamise algus), peatusaeg ja salvestusintervall. See salvestab CSV -faili (komaga eraldatud väärtus) kuupäeva, tunni (kümnendkoha), DHT22 temperatuuri, suhtelise õhuniiskuse, MLX90614 ümbritseva õhu temperatuuri ja IR -temperatuuri. (Selle faili lugemiseks kasutan Microsoft Excelit)

Suveaeg on olnud minu jaoks probleem. Ma kohtasin JChristenseni järgmist:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Selle kasutamiseks peate esmalt seadistama RTC väärtuseks UTC (Coordinated Universal Time), see on aeg Greenwichis, Inglismaal. Noh, ma ei teadnud, kuidas seda teha, kuid leidsin selle artikli:

www.justavapor.com/archives/2482

Kirjutas selle mägiaja jaoks ümber (lisatud) UTCtoRTC.ino

See määrab DS3231 -le UTC aja 6 tundi hiljem kui mägiaeg

Seejärel lisasin ajavööndi oma visandisse. Ausalt öeldes pole ma seda katsetanud, eeldades, et see töötab.

Tarkvara/riistvara seadistamine

Vajalikud täiendavad raamatukogud:

github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC

github.com/JChristensen/Timezone

github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

Paigaldage CR2032 aku DS3231 RTC -sse. Ühendage 3,3 V Arduino Pro Microga.

Käivitage UTC saidile RTC.ino. See seab DS3231 -le UTC (Greenwichi keskmine aeg).

Vormindage microSD -kaart. Ma kasutan Windowsi, vorming on FAT32. Sisestage see microSD -kaardi adapterisse.

Seadistage ja ühendage infrapunaandur.

Laadi visand, Infrapuna.ino

Pärast ööd saate microSD -kaardi eemaldada ja ühendada selle arvutiga.

Night.csv saab avada Exceli abil (Libre Office'iga saab selle avada (tasuta))

Samm: testimine ja järeldused

Ma lugesin microSD -kaarti MS Exceliga. Arvutustabelis koostan teise veeru nimega Erinevus, mis on IRTemp -96. See näitab temperatuuri kõikumist umbes 96F. Seejärel koostan diagrammi, kasutades tunde kümnendkohas võrreldes erinevusega. Diagramm näitab temperatuurimuutust öö jooksul (mitte tegelikku temperatuuri).

18. augusti jaoks lisasin faili ja diagrammi oma kommentaaridega.

Mõned arvavad, et tüüpiline öö on see, kui temperatuur langeb paar tundi enne ärkamist, kui see hakkab uuesti tõusma. Diagramm näib järgivat seda mustrit.

Minu arvates on huvitavam aeg, mil see hakkab ronima, mis võib tegelikult olla REM -uni. Mul on oma Withingsi unimatilt sama öö kohta uneandmed, mis ütlevad, et olin REM -unes kella 3.15–4.50. See vastab tihedalt IR -graafikule, kui see veidi tõusis. Withing näitab ka REM -i vahemikus 1:30 kuni 2, mis pole päris nii lai kui IR näitab.

Hoiatus: See ei ühti üldse minu Fitbiti ega Go2Sleepi rõngaga.

19. augusti jaoks lisasin graafiku kommentaaridega. See oli ebatavaline öö, kuna mul olid aknad lahti, kuid umbes 10 miili kaugusel oli metsik tulekahju, mis puhus suitsu ja tuhka. Magama minnes olin soojal poolel ja ei maganud eriti hästi.

JÄRELDUS

Seega tundub, et minu seadistus teeb seda, mida ma tahtsin.

Mul on eriti hea meel näha võimalikku seost infrapunatemperatuuri ja REM -une vahel ning plaanin teha täiendavaid teste.